La actual problemática energética-medioambiental motiva la búsqueda de nuevas fuentes de energía con menor impacto, así como el diseño de procesos industriales más eficientes en el uso de los recursos. Las celdas de combustible microbiológicas (denominadas biopilas o biobaterías al ser operadas en forma discontinua) son una tecnología capaz de producir electricidad basada en fenómenos bioelectroquímicos, utilizan microorganismos vivos para catalizar reacciones de óxido-reducción logrando la generación de una fuerza electromotriz aprovechable. Mediante este elemento biológico amplían el concepto de combustible a una gran variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos, incluyendo materias residuales del sistema productivo, que pueden llegar a ser usados como fuentes de energía. Las celdas de combustible microbiológicas diseñadas para producir electricidad oxidando materia orgánica residual son el principal sistema en estudio hasta hoy. No obstante, muchas alternativas restan por explorar, una de ellas y sobre la cual trata este trabajo, consiste en la generación de electricidad a partir de la energía libre de la oxidación de azufre elemental y sulfuros metálicos, con uso de bacterias oxidantes de azufre y hierro. Esta alternativa invita a pensar especialmente en el diseño de nuevos procesos para la minería, capaces de contribuir a la solución de su demanda energética, tales como biolixiviación anóxica de sulfuros metálicos electrogeneradora, o generación de bioelectricidad con material de botaderos o relaves ricos en compuestos inorgánicos reducidos de azufre. El diseño propuesto fue estudiado experimentalmente acotándolo a un sistema de azufre elemental como combustible y bacterias de la especie Acidithiobacillus ferrooxidans como elemento biocatalizador. Una celda a escala de laboratorio fue construida para dicho propósito, operada en forma discontinua (biopila), de doble cámara anóxica-aeróbica de 135 mL y 35 mL vol. vacío respectivamente, con discos de grafito de 1,6 cm de diámetro como electrodos, y una membrana de intercambio de cationes Nafion como separador, área transversal de 2 cm de diámetro. La celda se operó durante 526 h a 25 °C manteniéndose con una carga (resistencia externa) en circuito cerrado de 1 kΩ entre mediciones. Una serie de voltametrías cíclicas fueron realizadas para caracterizar la evolución en el tiempo de los procesos redox de los electrodos de cada compartimento. Asimismo, se investigó también por voltametría cíclica, la formación y electroactividad de biofilms de At. ferrooxidans en cultivos aeróbicos con azufre elemental sobre electrodos de grafito de 3 mm de diámetro. Los voltagramas arrojaron una serie característica de ondas redox ligadas a la formación de un biofilm, y sugieren propiedades catalizadores, probablemente de intermediarios de azufre solubles producidos por el metabolismo bacteriano en crecimiento con S0. Asimismo, un proceso de aparente adaptación anodofílica (uso de electrodo como aceptor terminal de electrones) se observa en el compartimento anóxico. La obtención de las curvas de polarización y potencia de la celda permiten estimar el potencial desempeño de bioelectrogeneración. Así, se halló un valor de máxima potencia de ~9 Wm-2 a una densidad de corriente de 12,5 mA∙cm-2, magnitudes más de 3 veces superiores a los valores máximos encontrados en sistemas de sustrato orgánico. Las curvas obtenidas presentan un acentuado fenómeno de histéresis que cuestionan la escalabilidad de este desempeño. La eficiencia energética, respecto del cambio de energía libre de Gibbs de la oxidación de S0 con O2, en la operación continua al punto de máxima potencia se estima <15 % con un rendimiento del combustible < 0,64 kWh/kgS0, siendo el máximo teórico 4,31 kWh/kgS0. Dado un valor referencial de 10 USD/tonS0, este tipo de energía resulta de relativo bajo costo alcanzando 15,6 ¢USD/kWh para el desempeño registrado.

Orientador: Satie Hatsushika Ogo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-24T19:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torsoni_MarcioAlberto_D.pdf: 4477638 bytes, checksum: 24dd57f5141309b44bbd4f201f560fe1 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Hemoglobinas de várias espécies de vertebrados apresentam capacidade polimerizar-se através da fonnação de pontes de disulfeto. Nestas espécies, a hemoglobina apresenta grupos tióis reativos, os quais levam também a fonnação de pontes de disulfeto mistas com a glutationa. Muitos autores tem relacionado a presença destes grupos tióis na hemoglobina a resistência do animal a hipóxia. Outros estudos tem também relacionado estes grupos a um mecanismo adicional de participação da Hb em processos de proteção celular contra agentes oxidantes. Dentre os grupos de vertebrados, os répteis destacam-se por apresentarem muitas espécies com hemoglobinas ricas em grupos tióis reativos. O jabuti Geochelone carbonaria, pertencente a família Testudinidae, apresenta cerca de 4 SH reativos na hemo gl obina, e um complexo padrão eletroforético, o qual foi demonstrado ser uma consequência da intensa fonnação de disulfetos. Outra espécie pertencente ao mesmo gênero, Geochelone denticulata, apresenta apenas 2 grupos tióis reativosJHb e um padrão eletroforético do hemolisado comparativamente mais simples. Os estudos de susceptibilidade da Hb stripped da 2 espécies a oxidação mostraram que a Hb de G. denticulata é mais susceptível, provavelmente devido ao menor número de grupos tióis reativos na Hb. A modificação da hemoglobina de G. carbonaria por diamida ou GS-SG não induziu significante alteração nas propriedades funcionais da hemoglobina de G. carbonaria. Por outro lado, a susceptibilidade da hemoglobina à oxidação foi sensivelmente alterada pelas mesmas modificações. A peroxidação lipídica da membrana de eritrócitos humanos na presença destas hemoglobinas modificadas ou não, mostraram também que as alterações na molécula induziam a perda da capacidade da hemoglobina de prevenir a peroxidação. O mesmo comportamento não foi observado para a hemoglobina tratada com diamida. Adicionalmente foi determinada a atividade das enzimas que fazem parte do sistema antioxidante das 2 espécies de quelônios. A glutationa peroxidase e a glutationa redutase foram mais ativas na espécie G. denticulata, enquanto que a superóxido dismutase e catalase foram mais ativas na espécie G. carbonaria. A titulação da concentração de GSH no eritrócito de G. carbonaria mostrou que esta é cerca de 2 vezes maior que na espécie G. denticulata. Portanto, a espécie G. carbonaria apresenta maior poder redutor no interior do eritrócito e a presença de tióis reativos na hemoglobina pode ser um mecanismo adicional de proteção celular / Abstract: Hemoglobinas de várias espécies de vertebrados apresentam capacidade polimerizar-se através da fonnação de pontes de disulfeto. Nestas espécies, a hemoglobina apresenta grupos tióis reativos, os quais levam também a fonnação de pontes de disulfeto mistas com a glutationa. Muitos autores tem relacionado a presença destes grupos tióis na hemoglobina a resistência do animal a hipóxia. Outros estudos tem também relacionado estes grupos a um mecanismo adicional de participação da Hb em processos de proteção celular contra agentes oxidantes. Dentre os grupos de vertebrados, os répteis destacam-se por apresentarem muitas espécies com hemoglobinas ricas em grupos tióis reativos. O jabuti Geochelone carbonaria, pertencente a família Testudinidae, apresenta cerca de 4 SH reativos na hemo gl obina, e um complexo padrão eletroforético, o qual foi demonstrado ser uma consequência da intensa fonnação de disulfetos. Outra espécie pertencente ao mesmo gênero, Geochelone denticulata, apresenta apenas 2 grupos tióis reativosJHb e um padrão eletroforético do hemolisado comparativamente mais simples. Os estudos de susceptibilidade da Hb stripped da 2 espécies a oxidação mostraram que a Hb de G. denticulata é mais susceptível, provavelmente devido ao menor número de grupos tióis reativos na Hb. A modificação da hemoglobina de G. carbonaria por diamida ou GS-SG não induziu significante alteração nas propriedades funcionais da hemoglobina de G. carbonaria. Por outro lado, a susceptibilidade da hemoglobina à oxidação foi sensivelmente alterada pelas mesmas modificações. A peroxidação lipídica da membrana de eritrócitos humanos na presença destas hemoglobinas modificadas ou não, mostraram também que as alterações na molécula induziam a perda da capacidade da hemoglobina de prevenir a peroxidação. O mesmo comportamento não foi observado para a hemoglobina tratada com diamida. Adicionalmente foi determinada a atividade das enzimas que fazem parte do sistema antioxidante das 2 espécies de quelônios. A glutationa peroxidase e a glutationa redutase foram mais ativas na espécie G. denticulata, enquanto que a superóxido dismutase e catalase foram mais ativas na espécie G. carbonaria. A titulação da concentração de GSH no eritrócito de G. carbonaria mostrou que esta é cerca de 2 vezes maior que na espécie G. denticulata. Portanto, a espécie G. carbonaria apresenta maior poder redutor no interior do eritrócito e a presença de tióis reativos na hemoglobina pode ser um mecanismo adicional de proteção celular / Doutorado / Doutor em Ciências

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-23T13:57:05Z No. of bitstreams: 1 Svanildo Borges.pdf: 388408 bytes, checksum: 18394438cbc0ddda8e095ebf1e2a3a66 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-23T13:57:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Svanildo Borges.pdf: 388408 bytes, checksum: 18394438cbc0ddda8e095ebf1e2a3a66 (MD5) Previous issue date: 2001 / Neste trabalho foi avaliada a geração de agentes oxidantes pela degradação sonoquímica de moléculas de água e tetracloreto de carbono. A sonicação da água leva à produção de radicais H. e .OH, que podem se recombinar e formar H2O2. A sonólise do tetracloreto de carbono gera radicais Cl., que podem produzir Cl2 ou HClO. A exposição exaustiva leva à completa degradação do CCl4 a Cl- e CO2. A geração de H2O2 em água irradiada por ultra-som de 40 kHz e 40 W tem baixo rendimento, ocorrendo à taxa de 4,2x10-4 ìmol s-1, a partir de 2 minutos de sonicação. Já, a produção de Cl2 é mais pronunciada, com taxa de 0,014 ìmol s-1 desde os primeiros momentos de sonicação da solução aquosa de tetracloreto de carbono. A degradação sonoquímica de CCl4 é acompanhada de sensível diminuição do pH do meio pela formação de HCl. A taxa de produção de H+ (0,064 ìmol s-1) foi relacionada à taxa de íons Cl- (0,068 ìmol s-1) com diferença de ca 6%. Desta forma, a estabilização do pH aumentado o período de sonicação indica degradação total do composto orgânico. A geração sonoquímica de sonoquímica foi empregada na oxidação de I-, Fe2+ e Cr3+. I- e Fe2+ sofreram oxidação mesmo pela solução oxidante preparada pela sonicação controlada de solução saturada de CCl4, sendo que I- foi convertido para formas de iodo a estados mais elevados de oxidação de no mínimo +1, HIO. O Cr3+ foi oxidado para estado de oxidação não definido apenas quando sonicado em conjunto com a solução de CCl4 na presença de HCO3 -. Com os dados de pH e de oxidação do Fe2+ foi possível estimar as taxas de degradação de CCl4 e de produção de radicais cloro quando o íon metálico estava presente (0,024 ìmol s-1 e 0,107 ìmol s-1, respectivamente) e ausente (0,028 ìmol s-1 e 0, 092 ìmol s-1, respectivamente), nas condições experimentais estudadas. Foi desenvolvido procedimento para determinação de Cr3+, com a oxidação deste pelos radicais cloro formados durante a sonicação empregando o método da 1,5- difenilcarbazida. O faixa dinâmica de trabalho foi de 0,1 a 3 ìg de Cr3+ (R = 0,9993) e limite de detecção de 5 ìg L-1. A oxidação de Cr3+ por radicais produzidos pela degradação sonoquímica do CCl4 apresenta boa precisão (< 2%; N = 10). A presença de Co2+ melhorou a taxa de oxidação de Cr3+. Neste trabalho também foram propostos alguns mecanismos relacionados com a oxidação sonoquímica de I-, Fe2+ e Cr3+. / Salvador

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-01-22Bitstream added on 2014-06-13T19:28:48Z : No. of bitstreams: 1 cristofalo_r_me_botib.pdf: 456212 bytes, checksum: 2db6199317eddbdd0f0bd4bf0b636d1a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O aumento da atividade dos radicais livres e da produção de citocinas pró-inflamatórias por monócitos pode estar envolvido na patogênese da pré-eclâmpsia. A silibinina é o componente mais ativo da silimarina (Silybum marianum), um flavonóide polifenólico que possui efeitos anti-oxidante e anti-inflamatório. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da silibinina sobre a produção de citocinas pró e anti-inflamatórias, bem como sobre a liberação de ânion superóxido (O2 -) por monócitos de gestantes com pré-eclâmpsia.Foram selecionadas 30 gestantes com préeclâmpsia (PE), 30 gestantes normais (GN) e 30 mulheres normais nãográvidas (NG). Monócitos de sangue periférico foram incubados na presença ou ausência de silibinina nas concentrações de 5 e 50 g/mL por 60min e, estimulados ou não com ester de forbol (PMA) para determinação de O2 -. Estes monócitos também foram estimulados ou não com lipopolissacáride (LPS) por 18h e, no sobrenadante das culturas foram determinadas, pela técnica de ELISA, as seguintes citocinas: fator de necrose tumoral-alfa (TNF- ), Interleucinas (IL-) IL-6, IL-10, IL-12, IL-15, fator estimulador de colônias de granulócitos e monócitos (GM-CSF) e fator de crescimento e transformação (TGF- . A atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) foi avaliada em hemolisado de eritrócitos dos três grupos estudados.Níveis significativamente maiores de O2 - foram liberados por monócitos de gestantes com PE quando comparados com GN e NG, confirmando o estado ativado dessas células. A atividade da SOD foi significativamente maior no grupo de gestantes com PE. Os níveis endógenos de TNFforam significativamente mais elevados nas pacientes com PE, quando comparados com os grupos GN e NG, enquanto os níveis de IL-10 foram significativamente menores nas gestantes com PE. A capacidade de produção de citocinas pelos... / Increased free radical activity and high proinflammatory cytokine production by monocytes may be implicated in the pathogenesis of preeclampsia. Silibinin is a major active component of silymarin (Silybum marianum), a polyphenolic plant flavonoid that has antioxidant and anti-inflammatory effects. This study investigated the in vitro effect of silibinin on monocyte production of pro- and anti-inflammatory cytokines, as well as on superoxide anion (O2-) release in pregnant women with preeclampsia.Thirty preeclamptic (PE), 30 healthy pregnant (HP) and 30 healthy non-pregnant (NP) women were included. Peripheral blood monocytes were incubated with or without silibinin at 5 and 50ug/mL for 60 min, and stimulated with or without phorbol myristate acetate (PMA) for the assessment of O2-. These cells were also cultured with or without lipopolysaccharide (LPS) for 18h and tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha), interleukin (IL)-6, IL-10, IL-12p40, IL-15, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and transforming growth factor-beta1 (TGF- 1) in monocyte culture supernatants were determined by ELISA. The activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD) was evaluated in erythrocyte lisates of the three groups studied.Monocytes of preeclamptic patients release significantly higher levels of O2 - in comparison to HP and NP women confirming the activation state of these cells. SOD activity in erythrocytes was significantly higher in preeclamptic patients. The endogenous levels of TNFwere significantly higher in PE patients than in HP and NP groups, while IL-10 production was significantly lower in PE women. The levels of IL-6, IL-12 and GM-CSF spontaneously produced by monocytes were higher in HP and PE groups than in NP women. The capacity of cytokine production by LPS-stimulated monocytes was preserved in all the three groups studied... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Satie Hatsushika Ogo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-27T11:14:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_DanielaGarciade_M.pdf: 9073690 bytes, checksum: 1cadd9cc8968e8187e3845215cc91437 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Muitos compostos tem sido estudados com o intuito de investigar as atuações na proteção dos sistemas biológicos contra danos oxidativos. Entre estes destacam-se os flavonóides, compostos de origem vegetal com capacidade de inibir reações radicalares em sistemas biológicos. As propriedades antirraricais destes compostos relacionam-se diretamente ao 'OH e O2'-, bem como o radical peroxil e alcoxil. Alternativamente os flavonóides podem atuar como antioxidantes, devido a capacidade de quelarem íons metálicos, o que pode contribuir para a inibição da peroxidação lipídica na membrana do eritrócito. Na presente investigação foi estudado o efeito da rutina " in vitro" e " in vivo" sobre a oxidação da hemoglobina (Hb) e peroxidação da membrana eritrocitária de ratos tratados com fenilhidrazina (PHZ), uma droga com características oxidantes, as quais estão relacionadas ao radical fenil e ânion superóxido, gerados pela PHZ. Os resultados "in vitro" mostraram o comportamento pró-oxidante da rutina em presença de PHZ sobre os grupos tióis reativos da Hb, GSH, oxidação da Hb, ligação da Hb à membrana do eritrócito, peroxidação lipídica da membrana eritrocitária e hemólise isotônica. Os dados cromatográficos em HPLC de fase reversa mostrara que a pré-incubação da rutina com a PHZ deu origem a dois produtos (pr-1 e pr-2). Estes quando testados na oxidação da Hb, mostraram efeito oxidante maior que a própria PHZ, exacerbando a formação de metaHb. Ao contrário dos resultados "in vitro", a rutina conferiu proteção contra os danos oxidativos da PHZ "in vivo" tanto na oxidação da Hb, quanto sobre os grupos tióis reativos da Hb, GSH, ligação da Hb à membrana do eritrócito, formação de corpos de Heinz, peroxidação lipídica da membrana eritrocitária e resistência globular osmótica. Estes resultados foram obtidos com o sangue de ratos tratados durante 10 dias com administração intraperitoneal de rutina. A análise do plasma destes animais em HPLC de fase reversa revelou a presença de um pico que possuía tempo de retenção diferente do pico de rutina, sugerindo ser um metabólito do flavonóide. O grupo de animais que recebeu a administração intraperitoneal de 1,5 mM de rutina durante 10 dias foi o que apresentou menores danos em presença de 60 mg PHZlKg de animal. Isto foi evidenciado através da análise da morfologia dos eritrócitos nos esfregaços sanguíneos, bem como por todos os experimentos de oxidação realizados com o sangue destes animais / Abstract: Many studies have investigated the ability of different compounds to protect biological systems from oxidative damage. In particular, flavonoids obtained from plants have been shown to inhibit reactions, whieh involve the produetion of radicais sueh as hidroxyl radical, and superoxide anion, as well as peroxyl and alkoxyl radicais. The antioxidant action of flavonoids may also be related to their ability to ehelate metal ions, which in tum eould eontribute to the inhibition of lipid peroxidation of membrane erythroeyte. In the present investigation, the effeet of rutin "in vitro" and " in vivo" on hemoglobin (Hb) oxidation and erythroeyte membrane peroxidation was examined in blood of rats treated with phenylhydrazine (PHZ) that is able to generate phenyl radicais and superoxide anion thereby an oxidant drug. Experiments "in vitro" demonstrated pro-oxidant behavior of rutin in the presence of PHZ as shown by measurements of reactive thiol groups in Hb, GSH, Hb oxidation, binding of Hb to erythroeyte membanes, lipid peroxidation and isotonie hemolysis. Reverse-phase HPLC (RP-HPLC) showed that incubating rutin with PHZ resulted in two products (pr-1 and pr-2) , both of which were more active as oxidants than PHZ when tested with Hb, increasing metHb production. In contrast to the results "in vitro", experiments "in vivo" showed that rutin protected the system against oxidative damage by PHZ, using as indicators Hb oxidation, reactive thiol groups in Hb, GSH, binding of Hb to membrane, Heinz body formation, lipid peroxidation and osmotie resistance. These results were obtained with rat blood treated with intraperitoneal administration of rutin for 10 days. RP-HPLC of plasma from these animais showed the presence of a peak with retention time different from that obtained for rutin suggesting to be a metabolite of the fIavonoid. Histological examination of blood samples and oxidation experiments of animals treated with 1,5 mom rutin for 10 days showed that the extent of erythrocyte damage caused by 60 mg PHZI Kg of animal was lower than those observed for non-rutin treated animais / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

La actual problemática energética-medioambiental motiva la búsqueda de nuevas fuentes de energía con menor impacto, así como el diseño de procesos industriales más eficientes en el uso de los recursos. Las celdas de combustible microbiológicas (denominadas biopilas o biobaterías al ser operadas en forma discontinua) son una tecnología capaz de producir electricidad basada en fenómenos bioelectroquímicos, utilizan microorganismos vivos para catalizar reacciones de óxido-reducción logrando la generación de una fuerza electromotriz aprovechable. Mediante este elemento biológico amplían el concepto de combustible a una gran variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos, incluyendo materias residuales del sistema productivo, que pueden llegar a ser usados como fuentes de energía. Las celdas de combustible microbiológicas diseñadas para producir electricidad oxidando materia orgánica residual son el principal sistema en estudio hasta hoy. No obstante, muchas alternativas restan por explorar, una de ellas y sobre la cual trata este trabajo, consiste en la generación de electricidad a partir de la energía libre de la oxidación de azufre elemental y sulfuros metálicos, con uso de bacterias oxidantes de azufre y hierro. Esta alternativa invita a pensar especialmente en el diseño de nuevos procesos para la minería, capaces de contribuir a la solución de su demanda energética, tales como biolixiviación anóxica de sulfuros metálicos electrogeneradora, o generación de bioelectricidad con material de botaderos o relaves ricos en compuestos inorgánicos reducidos de azufre. El diseño propuesto fue estudiado experimentalmente acotándolo a un sistema de azufre elemental como combustible y bacterias de la especie Acidithiobacillus ferrooxidans como elemento biocatalizador. Una celda a escala de laboratorio fue construida para dicho propósito, operada en forma discontinua (biopila), de doble cámara anóxica-aeróbica de 135 mL y 35 mL vol. vacío respectivamente, con discos de grafito de 1,6 cm de diámetro como electrodos, y una membrana de intercambio de cationes Nafion como separador, área transversal de 2 cm de diámetro. La celda se operó durante 526 h a 25 °C manteniéndose con una carga (resistencia externa) en circuito cerrado de 1 kΩ entre mediciones. Una serie de voltametrías cíclicas fueron realizadas para caracterizar la evolución en el tiempo de los procesos redox de los electrodos de cada compartimento. Asimismo, se investigó también por voltametría cíclica, la formación y electroactividad de biofilms de At. ferrooxidans en cultivos aeróbicos con azufre elemental sobre electrodos de grafito de 3 mm de diámetro. Los voltagramas arrojaron una serie característica de ondas redox ligadas a la formación de un biofilm, y sugieren propiedades catalizadores, probablemente de intermediarios de azufre solubles producidos por el metabolismo bacteriano en crecimiento con S0. Asimismo, un proceso de aparente adaptación anodofílica (uso de electrodo como aceptor terminal de electrones) se observa en el compartimento anóxico. La obtención de las curvas de polarización y potencia de la celda permiten estimar el potencial desempeño de bioelectrogeneración. Así, se halló un valor de máxima potencia de ~9 Wm-2 a una densidad de corriente de 12,5 mA∙cm-2, magnitudes más de 3 veces superiores a los valores máximos encontrados en sistemas de sustrato orgánico. Las curvas obtenidas presentan un acentuado fenómeno de histéresis que cuestionan la escalabilidad de este desempeño. La eficiencia energética, respecto del cambio de energía libre de Gibbs de la oxidación de S0 con O2, en la operación continua al punto de máxima potencia se estima <15 % con un rendimiento del combustible < 0,64 kWh/kgS0, siendo el máximo teórico 4,31 kWh/kgS0. Dado un valor referencial de 10 USD/tonS0, este tipo de energía resulta de relativo bajo costo alcanzando 15,6 ¢USD/kWh para el desempeño registrado.

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-19T13:44:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grassi_MarcoTadeu_D.pdf: 5365216 bytes, checksum: c182fc93d8c3af3931b8a34b3c979e16 (MD5) Previous issue date: 1994 / Doutorado

Orientador: Maria Valnice Boldrin Zanoni / Banca: Raquel Fernandes Pupo Nogueira / Banca: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza / Banca: Germano Tremiliosi Filho / Banca: Carlos Alberto Martinez Huitle / Resumo: O presente trabalho tem por objetivo explorar o uso de sistemas fotoeletroquímicos baseados em semicondutores bicomponentes nanoestruturados de Ti/TiO2/WO3 preparados por moldes de poliestireno (templates) e Si/TiO2/Pt preparado por junção metalica. A sintese desses materiais foi realizada por anodização e deposição eletroquímica e a presença do TiO2 na fase anatasio e WO3 monoclínico foi confirmada por difração de raios-X e EDS. Analises de espectroscopia de reflectancia difusa (DRS) mostraram que o material bicomponente possui absorção na região do visível pela observação do red shift. A caracterização eletroquímica foi realizada por medidas de voltametria linear sob irradiação UV e visível por diferentes lâmpadas: de vapor de mercúrio de alta pressão de 125 W e xenônio de 150 W com filtros que isolam a contribuição UV e visível. Maior fotocorrente foi obtida pela irradiação com a lâmpada de Hg de 11,0 mA cm-2 enquanto que na presença da lâmpada de Xe os valores obtidos foram de cerca de 0,4 mA cm-2. Posteriormente, os eletrodos de TiO2/WO3 foram aplicados na oxidação fotoeletrocatalítica do corante têxtil preto reativo 5 (RB5) e concomitante geração de hidrogênio em um reator de dois compartimentos. Seu desempenho foi comparado ao dos eletrodos de Ti/TiO2 e W/WO3. As melhores condições experimentais levaram a 100% de descoloração do corante para os eletrodos de Ti/TiO2, W/WO3 e Ti/TiO2/WO3 sob iluminação pela lâmpada de vapor de Hg, mineralização de 73, 80 e 85% e a produção de hidrogênio também revelou rendimentos estimados satisfatórios de 43, 34 e 46%, respectivamente. A natureza do gás H2 foi confirmada por cromatografia gasosa (CG-TCD). Completa remoção do corante RB5 também foi obtida para o fotoanodo de Si/TiO2/Pt e eficiencia estimada da geração de H2 foi de 30% com valores de fotocorrente da ordem de 0,5 mA cm-2 sob irradiação pela lâmpada de vapor de Hg nas melhores... / Abstract: The present project meets the challenge of exploring the use of photoelectrochemical devices based on Ti/TiO2/WO3 bicomponent nanostructured semiconductors prepared by templates and Si/TiO2/Pt prepared by microgrid heterojunction. The synthesis was performed by anodization and electrochemical deposition and the presence of anatese TiO2 and monoclinic WO3 was confirmed by X ray and EDS analysis. Difuse reflectance spectroscopy (DRS) analysis indicated Ti/TiO2/WO3 extension of optical absorption spectrum into the visible light region (red shift). Electrochemical characterisation was performed by linear sweep voltammetry under UV and visible light irradiation by two different lamp sources: 125 W high pressure mercury lamp and 150 W xenon lamp coupled to filters which isolte UV and visible light contribuition. Enhanced photocurrent response was obtained under high pressure mercury lamp 11,0 mA cm-2 and under xenon lamp irradiation the observed values are close to 0,4 mA cm-2. The Ti/TiO2/WO3 were used as photoanodes on the Reactive Black 5 (RB5) photoelectrochemical oxidation and simultaneous hydrogen generation in a two compartment PEC reactor. The photoanode's performance was compared to the pure Ti/TiO2 nanotubes and W/WO3 nanoporous electrodes. The best experimental conditions leaded to 100% dye discoloration in the presence of TiO2, WO3 e TiO2/WO3 under mercury lamp irradiation, 73, 80 and 85% mineralization and satisfactory hydrogen generation estimated efficiencies of 43, 34 and 46%, respectively. Hydrogen generation was confirmed by gas chromatography analysis (CG/TCD). Complete dye degradation was obtained under UV and visible light irradiation of Si/TiO2/Pt photanodes and 30% of estimated hydrogen generation efficiency and 0,5 mA cm-2 photocurrent response under mercury lamp irradiation under the best experimental conditions. Dye removal and by-products generation were confirmed by LC-MS/MS by the detection of m/z 137, 280, 210, 297... / Doutor

Orientador: Luiz Carlos da Silva Filho / Banca: Bruno José Gonçalves da Silva / Banca: Gilbert Bannach / Resumo: Os hidrocarbonetos se constituem na função mais simples da química orgânica. Mesmo sendo formados apenas por carbono e hidrogênio, esta classe é uma das mais diversas, onde se destacam os hidrocarbonetos alquil aromáticos (HAA) e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP). Por possuírem baixa reatividade e serem lipossolúveis, os HAA e HAP tendem a se acumular na natureza e nos tecidos vivos podendo levar a mutações genéticas e ao câncer. Funcionalizações oxigenadas nestes hidrocarbonetos ampliam suas aplicações industriais e auxiliam na sua remediação ambiental. A oxidação radicalar utilizando radicais hidroxila via TBHP (t-butil-hidroperóxido) é uma rota promissora devido à ausência de resíduos metálicos nocivos no processo. Paralelamente, o uso de metais do bloco-d, como o nióbio, como catalisadores heterogêneos, que são conhecidos por apresentarem boa estabilidade térmica, porosidade, maior superfície de contato e podendo ser recuperado e reutilizado, vem sendo descrito como bons catalisadores para a reação, permitindo rendimentos maiores e condições reacionais mais brandas. O nióbio tem despertado o interesse de muitos grupos de pesquisa devido às suas propriedades e aplicabilidades na metalurgia, supercondutores e supercapacitores, e na síntese orgânica. Este trabalho focou no estudo da aplicação do óxido de nióbio como catalisador heterogêneo em reações de oxidação de HAA e HAP usando o TBHP como oxidante. Diferentes variáveis reacionais como o solvente, a concen... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hydrocarbons are the simplest function of organic chemistry. Although formed only by carbon and hydrogen, this class is one of the most diverse, in which the alkyl aromatic hydrocarbons (AAHs) and the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) stand out. These substances are mostly fossil raw materials widely used in industry in diverse applications. Because they have low reactivity and are liposoluble, AAHs and PAHs tend to accumulate in nature and in living tissues, leading to genetic mutations and cancer. Oxygenated functionalities in these hydrocarbons broaden their industrial applications and assist in their environmental remediation. Radical oxidation using hydroxyl radicals via TBHP (t-butylhydroperoxide) is a promising route due to the absence of noxious metal residues in the process. At the same time, the use of d-block metals, such as niobium, as heterogeneous catalysts, which are known to have good thermal stability, porosity, larger contact surface and be able to be recovered and reused, have been described as good catalysts for the reaction, allowing for higher yields and softer reaction conditions. Niobium has attracted the interest of many research groups because of its properties and applications in metallurgy, superconductors and supercapacitors, and in organic synthesis. This work focused on the study of the application of niobium oxide as a heterogeneous catalyst in oxidation reactions of AAHs and HAP using TBHP as oxidant. Many reactional variables like the s... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

HONORATO, S. B.; RICARDO, N. M. P. S. Efeito antioxidante de componentes do látex da seringueira e mangabeira sobre a degradação termo-oxidativa do POLI(1,4-CIS-ISOPRENO) sintético. 2005. 91 f. Dissertação (Mestrado em Química Orgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-13T21:00:29Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_ sbhonorato.pdf: 1621590 bytes, checksum: d13c3625ee18f431e76e2a83b3e67894 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-10-22T22:34:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_ sbhonorato.pdf: 1621590 bytes, checksum: d13c3625ee18f431e76e2a83b3e67894 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T22:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_ sbhonorato.pdf: 1621590 bytes, checksum: d13c3625ee18f431e76e2a83b3e67894 (MD5) Previous issue date: 2005 / This work is divided into two parts: The first is associated with the isolation of non-isoprenic components from the natural rubber (NR) latex from seringueira (Hevea brasiliensis) and mangabeira (Hancornia speciosa) by centrifugation. In the first centrifugation the phase serum was isolated (MAT 1). The rubber phase was treated with the surfactant sodium dodecyl sulphate (SDS) and isolated after the third centrifugation (MAT 2). The other materials tested in the synthetic rubber (PIS) were CENT 1, CENT 2 and the NR extract. These were kindly provided by Prof Jean Marinho from UNESP. The second part is associated with the possible antioxidant effect of the isolated latex components on the thermo-oxidative degradation of synthetic poly(1,4-cis-isoprene) carried out via infrared (FT-IR), thermogravimetric analysis (TG) and Nuclear Magnetic Resonance (RMN). It was observed that, from the substances obtained from the purification of the latex and tested on synthetic PIS, both MAT 1 and CENT 1 have pro-oxidant effects. The remain can be ordered in the following sequence in regards to their antioxidant capabilities: PIS + MAT 2 > PIS + NR EXTRACT > PIS + CENT 2 The calculation of the activation energy of the thermal degradation of PIS in synthetic air containing 2.0% of MAT 2 confirms that the stabilizer effect of PIS increases with the increase of this material, as all Ea of pure polymer are inferior to that of the doped sample. The NMR spectra for MAT 2 showed, in addition to the characteristic bands of cis-1,4-polyisoprene, also bands associated with fatty acids and/or SDS. The spectra of NR extract showed bands that are characteristic of oligosaccharides and minoritary cis-1,4-polyisoprene. / O presente trabalho é dividido em duas partes: A primeira está relacionada com o isolamento dos componentes não-isoprênicos do látex da borracha natural (BN) da seringueira (Hevea brasiliensis) e mangabeira (Hancornia speciosa) por centrifugação. Na primeira centrifugação foi isolada a fase serum (MAT 1). A fase borracha foi tratada com o surfactante dodecil sulfato de sódio (SDS) e isolada após a terceira centrifugação, (MAT 2). Os outros materiais testados à borracha sintética (PIS) foram o CENT 1, CENT 2 e o extrato de BN, os quais foram gentilmente cedidos pelo Prof. Jean Marinho da UNESP. A segunda parte refere-se ao possível efeito antioxidante dos componentes do látex isolados sobre a degradação termo-oxidativa do poli (1,4-cis-isopreno) sintético realizada através das técnicas de Infravermelho (FT-IR), Análise Termogravimétrica (TG) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Foi observado que, das substâncias obtidas da purificação do látex e testadas no PIS sintético, tanto o MAT 1 quanto o CENT 1 têm efeitos pró-oxidantes. Os demais podem ser ordenados na seguinte seqüência quanto ao poder antioxidante: PIS + MAT 2 > PIS + EXTRATO DE BN > PIS + CENT 2 O cálculo da energia de ativação (Ea) da degradação térmica do PIS em ar sintético contendo 2,0% do MAT 2 confirma que o acréscimo desse material exerce um efeito estabilizante ao PIS, pois todas as Ea do polímero puro são inferiores à da amostra dopada. Os espectros de Ressonância Magnética Nuclear para o MAT 2 exibiram, além de sinais característicos do cis-1,4-poliisopreno, sinais relativos a ácidos graxos e/ou SDS, enquanto que os espectros do Extrato de BN exibiram sinais característicos de oligossacarídeos e poli (1,4-cis-isopreno) como componentes minoritários.